CN1863156A - 通过分组网络提供时钟同步的方法和*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种通过分组网络提供时钟同步的方法和***，其核心是：在IP分组网络中建立时钟同步逻辑树，构成IP时钟同步网络；通过时钟网关设备将时钟信息转换为IP数据报文，并通过根据所述建立的时钟同步逻辑树在IP时钟同步网络中传递所述IP数据报文，将所述时钟信息传递给分组网络中的设备。通过本发明，不需要新建一套同步定时网络，就能够在IP分组网络上提供时钟同步信息，从而降低了建网成本；而且本发明将数据网和电路网完全统一，从而使维护更加方便。

Description

通过分组网络提供时钟同步的方法和***

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种通过分组网络提供时钟同步的方法和***。

背景技术

当前，通过统一的IP分组网络提供业务成为一种趋势，而IP分组网络是无连接、无同步的，对时延和报文传输顺序没有严格保证。而传统的电路业务需要定时同步信息，需要在IP分组网络上提供，这就要求在IP上提供定时同步信息。

当前有些技术提出了在分组IP网络上提供同步定时的方案，包括采用RTP协议、ACM(自适应时钟恢复)方案等，这些方案只涉及时钟恢复的技术，没有说明如何在IP网络上提供全网定时，也没有说明如何实现时钟同步信息的倒换和选取。

为了满足IP分组网络上提供电路业务，提出了与本发明相关的现有技术一，其核心是：在建设IP分组网络的同时，再建设一套同步定时网络，采用叠加的办法满足要求。

现有技术一存在如下缺点：

1、需要新建一套同步定时网络，建网成本高昂。

2、没有将数据网和电路网完全统一，维护操作的难度较大。

发明内容

本发明的目的是提供一种通过分组网络提供时钟同步的方法和***，通过本发明，不需要新建一套同步定时网络，就能够在IP分组网络上提供时钟同步信息，从而降低了建网成本；而且本发明将数据网和电路网完全统一，从而使维护更加方便。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明提供的一种通过分组网络提供时钟同步信息的方法，包括：

A、在IP分组网络中建立时钟同步逻辑树，构成IP时钟同步网络；

B、通过时钟网关设备将时钟信息转换为IP数据报文，并通过根据所述建立的时钟同步逻辑树在IP时钟同步网络中传递所述IP数据报文，将所述时钟信息传递给分组网络中的设备。

其中，所述步骤A具体包括：

A1、通过组播协议或静态模式在IP分组网络中建立组播方式的时钟同步逻辑树，构成IP时钟同步网络；

或，

A2、通过单播协议或静态模式在IP分组网络中建立单播方式的时钟同步逻辑树，构成IP时钟同步网络。

其中，所述步骤B具体包括：

B1、时钟网关设备依据时钟源的时钟信息的速率生成固定转发速率的IP数据报文，并用组播地址封装所述IP数据报文，生成IP时钟信息组播报文；

B2、根据所述建立的时钟同步逻辑树在IP时钟同步网络中将所述生成的IP时钟信息组播报文转发到IP分组网络中的接入设备。

B3、所述接入设备接收到所述IP时钟信息组播报文后，根据所述IP时钟信息组播报文所携带的信息恢复出时钟信息，并将所述恢复出的时钟信息传递给终端设备；

或，

B4、时钟网关设备依据时钟源的时钟信息的速率生成固定转发速率的IP数据报文，并用单播地址封装所述IP数据报文，生成IP时钟信息单播报文；

B5、基于在IP分组网络中建立的时钟同步逻辑树，在IP时钟同步网络中按照单播的方式将所述生成的IP时钟信息组播报文转发到IP分组网络中的接入设备。

B6、所述接入设备根据单播报文的特征，恢复出时钟信息，并将所述恢复出的时钟信息传递给终端设备。

其中，步骤B3中，所述携带的信息包括：时钟速率信息和/或组播报文的转发速率。

其中，所述步骤B还包括：

B7、将作为备用的时钟源的时钟信息输入到所述时钟网关设备中；

B8、当作为主用的时钟源发生故障时，所述时钟网关设备锁定所述作为备用的时钟源的时钟信息，并依据所述锁定的时钟信息的速率生成固定转发速率的IP数据报文，并用组播地址封装所述IP数据报文，生成IP时钟信息组播报文；

B9、根据在分组网络中建立的时钟同步逻辑树，在IP时钟同步网络中将所述生成的IP时钟信息组播报文转发到IP分组网络中的接入设备；

B10、所述接入设备接收到所述IP时钟信息组播报文后，根据所述IP时钟信息组播报文所携带的信息恢复出时钟信息，并将所述恢复出的时钟信息传递给终端设备；

或，

B11、将作为备用的时钟源的时钟信息输入到所述时钟网关设备中；

B12、当作为主用的时钟源发生故障时，所述时钟网关设备锁定所述作为备用的时钟源的时钟信息，并依据时钟源的时钟信息的速率生成固定转发速率的IP数据报文，并用单播地址封装所述IP数据报文，生成IP时钟信息单播报文；

B13、基于在IP分组网络中建立的时钟同步逻辑树，在IP时钟同步网络中按照单播的方式将所述生成的IP时钟信息组播报文转发到接入设备。

B14、所述接入设备根据单播报文的特征，恢复出时钟信息，并将所述恢复出的时钟信息传递给终端设备。

其中，所述步骤B还包括：

B15、在分组网络中建立作为备用的时钟同步逻辑树；

B16、作为备用的时钟网关设备依据所述作为备用的时钟源的时钟信息的速率生成固定转发速率的IP数据报文，并用组播地址封装所述IP数据报文，生成IP时钟信息组播报文；

B17、根据在分组网络中建立的备用时钟同步逻辑树，在备用的IP时钟同步网络中将所述生成的IP时钟信息组播报文转发到IP分组网络中的接入设备；

B18、当接入设备获知作为主用的时钟网关设备或主用的IP时钟同步网络发生故障时，则通过建立的作为备用的时钟同步逻辑树接收备用的时钟网关设备传递的IP时钟信息组播报文，然后根据所述IP时钟信息组播报文所携带的信息恢复出备用时钟信息，并将所述恢复出的时钟信息传递给终端设备；

或，

B19、在分组网络中建立作为备用的时钟同步逻辑树；

B20、作为备用的时钟网关设备依据作为备用的时钟源的时钟信息的速率生成固定转发速率的IP数据报文，并用单播地址封装所述IP数据报文，生成IP时钟信息单播报文；

B21、基于在IP分组网络中建立的备用的时钟同步逻辑树，在备用的IP时钟同步网络中按照单播的方式将所述生成的IP时钟信息单播报文转发到IP分组网络中的接入设备；

B22、当接入设备获知作为主用的时钟网关设备或主用的IP时钟同步网络发生故障时，则通过建立的作为备用的时钟同步逻辑树接收备用的时钟网关设备传递的IP时钟信息单播报文，然后根据单播报文的特征，恢复出时钟信息，并将所述恢复出的时钟信息传递给终端设备。

其中，所述步骤B还包括：

B23、作为备用的时钟网关设备依据所述作为备用的时钟源的时钟信息的速率生成固定转发速率的IP数据报文，并用组播地址封装所述IP数据报文，生成IP时钟信息组播报文；

B24、根据在分组网络中建立的时钟同步逻辑树，在IP时钟同步网络中将所述生成的IP时钟信息组播报文转发到IP分组网络中的接入设备；

B25、当接入设备获知作为主用的时钟网关设备发生故障时，则通过建立的时钟同步逻辑树接收备用的时钟网关设备传递的IP时钟信息组播报文，然后根据所述IP时钟信息组播报文所携带的信息恢复出备用时钟信息，并将所述恢复出的时钟信息传递给终端设备；

或，

B26、作为备用的时钟网关设备依据作为备用的时钟源的时钟信息的速率生成固定转发速率的IP数据报文，并用单播地址封装所述IP数据报文，生成IP时钟信息单播报文；

B27、基于在IP分组网络中建立的时钟同步逻辑树，在IP时钟同步网络中按照单播的方式将所述生成的IP时钟信息单播报文转发到IP分组网络中的接入设备；

B28、当接入设备获知作为主用的时钟网关设备发生故障时，则通过建立的时钟同步逻辑树接收备用的时钟网关设备传递的IP时钟信息单播报文，然后根据单播报文的特征，恢复出时钟信息，并将所述恢复出的时钟信息传递给终端设备。

其中，在所述步骤B18、步骤B22、步骤B25或步骤B28之前还包括：

B29、接入设备通过接收到的作为主用的时钟网关设备发送的IP数据报文中的Keep Alive报文，定时探测作为主用的时钟网关设备或作为主用的IP时钟同步网是否发生故障；

或，

B30、接入设备通过监控主用的IP时钟同步网络输入的时钟同步报文信息，判断作为主用的时钟网关设备或作为主用的IP时钟同步网是否发生故障。

其中，所述步骤B29具体包括：

B291、作为主用的时钟网关设备通过建立的作为主用的时钟同步逻辑树传递Keep Alive报文给接入设备；

B292、所述接入设备接收所述报文，如果在设定的时间范围内不能够接收到所述报文，则确定所述主用时钟网关设备或主用的IP时钟同步网的逻辑链路发生故障。

其中，所述步骤B30具体包括：

B301、接入设备监控主用的IP时钟同步网络上是否有时钟信息输入，若有，则保持锁定的主用的IP时钟同步网络；否则，执行步骤B242；

B302、判断时钟信息丢失的时间是否超出设定的时间，若超出，则确定所述作为主用的主用时钟网关设备或主用的IP时钟同步网的逻辑链路发生故障。

其中，所述步骤B2、B9、B17或B24具体包括：

C1、时钟网关设备根据所述建立的时钟同步逻辑树，在IP时钟同步网络中将所述生成的IP时钟信息组播报文转发到IP分组核心设备；

C2、所述核心设备复制IP时钟信息组播报文到汇聚设备；

C3、所述汇聚设备将所述IP时钟信息组播报文转发至IP分组网络中的接入设备。

其中，所述步骤B5、B13、B21或B27具体包括：

D1、基于在IP分组网络中建立的时钟同步逻辑树，在IP时钟同步网络中按照单播的方式将所述生成的IP时钟信息单播报文转发到IP分组核心设备；

D2、所述核心设备根据接收到的报文的QoS等级，将所述IP时钟信息单播报文单独放入到优先级最高的队列中，并对其优先进行处理后转发给汇聚设备；

D3、所述汇聚设备将所述IP时钟信息单播报文转发至IP分组网络中的接入设备。

其中，步骤B3、B6、B10、B14、B18、B22、B25或步骤B28中，将所述恢复出的时钟信息传递给终端设备的过程，具体包括：

将所述恢复出的时钟通过网络时钟传递NTR方式、同步剩余时标SRTS、自适应时钟机制ACM或线路编码方式，传递给终端设备。

本发明提供的一种通过分组网络提供时钟同步信息的***，包括：时钟源、时钟网关设备和分组网络设备；

所述时钟网关设备与所述分组网络设备间，与分组网络设备建立时钟同步逻辑树，构成IP时钟同步网络；

所述时钟网关设备，将时钟源的时钟信息转换为IP数据报文，在IP时钟同步网络中传递所述IP数据报文，并将所述时钟信息传递给分组网络设备。

其中，所述的***，还包括作为备用的时钟源；

所述备用的时钟源，在主用的时钟源发生故障时，通过时钟网关设备锁定所述作为备用的时钟源的时钟信息。

其中，所述的***，还包括作为备用的时钟源和备用的时钟网关设备；

所述作为备用的时钟网关设备，将作为备用的时钟源的时钟信息转换为IP数据报文，并根据所述报文将所述时钟信息传递给分组网络设备；

正常工作的分组网络设备，用于获知作为主用的时钟网关设备是否发生故障，并当获知到发生故障时，接收备用的时钟网关设备传送的时钟信息，并通过所述时钟信息进行全网的时钟同步。

其中，所述的***，还包括作为备用的时钟源、备用的时钟网关设备和备用的分组网络设备；

所述作为备用的时钟网关设备与所述作为备用的分组网络设备间，通过组播/单播协议或静态模式与作为备用的分组网络设备建立备用的时钟同步逻辑树，构成备用的IP时钟同步网络；

所述作为备用的时钟网关设备，用于将作为备用的时钟源的时钟信息转换为IP数据报文，并封装所述IP数据报文，生成IP时钟信息组播/单播报文；然后在IP时钟同步网络中传递所述报文，将所述时钟信息传递给备用的分组网络设备；

正常工作的分组网络设备，用于获知作为主用的IP时钟同步网络或作为主用的时钟网关设备是否发生故障，并当获知到发生故障时，接收备用的时钟网关设备通过备用的时钟同步逻辑树传送的时钟信息，并通过所述时钟信息进行全网的时钟同步。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明在IP分组网络中建立时钟同步逻辑树，构成IP时钟同步网络；通过时钟网关设备将时钟信息转换为IP数据报文，并通过根据所述建立的时钟同步逻辑树在IP时钟同步网络中传递所述IP数据报文，将所述时钟信息传递给分组网络中的设备。通过本发明，不需要新建一套同步定时网络，就能够在IP分组网络上提供时钟同步信息，从而降低了建网成本；而且本发明将数据网和电路网完全统一，从而使维护更加方便。

附图说明

图1为本发明提供的第一实施例***原理示意图；

图2为本发明提供的具有备用时钟源的***原理示意图；

图3为本发明提供的具有备用时钟源和备用时钟同步网关设备的***原理示意图；

图4为本发明提供的流程图；

图5为本发明中组播方式的IP网络时钟同步拓扑树；

图6为本发明中单播方式的IP网络时钟同步拓扑树；

图7为本发明中设备和时钟同步逻辑链路故障检测的流程图。

具体实施方式

因为在IP分组网上原来是没有所谓的时钟同步信息，为了仿真传递时钟信息，需要在IP分组网上模拟时钟同步网，因为需要时钟信息的是接入设备和终端设备，接入设备都要去锁定时钟网关设备提供的基准时钟，逻辑上接入设备和时钟网关设备构成了一颗树形拓扑，因此时钟同步信息的传递可以采用组播的方式，时钟网关设备将时钟同步信息转换成IP报文，通过组播的方式一级一级的复制传递到接入设备，接入设备接收到时钟信息的IP报文，恢复出时钟信息，然后通过NTR或其它的方式将时钟信息传递给终端，这样就可以实现时钟信息的全网同步。如果IP分组网络的中间设备不支持组播复制，也可以采用单播的方式将时钟信息发送到接入设备，接入设备接收到时钟信息的IP报文后，恢复出时钟信息，然后通过NTR或其它的方式将时钟信息传递给终端。

依据上述思想，本发明提供一种通过分组网络提供时钟同步的方法和***，其核心是：在IP分组网络中建立时钟同步逻辑树，构成IP时钟同步网络；通过时钟网关设备将时钟信息转换为IP数据报文，并通过根据所述建立的时钟同步逻辑树在IP时钟同步网络中传递所述IP数据报文，将所述时钟信息传递给分组网络中的设备。

针对本发明所述的***，本发明提供的第一实施例，如图1所示：其包括时钟源、时钟网关设备和分组网络设备。其中所述分组网络设备包括核心设备、汇聚设备、接入设备和终端设备。

所述时钟网关设备与所述分组网络设备间，通过组播/单播协议或静态模式与分组网络中的设备建立时钟同步逻辑树，构成IP时钟同步网络；

所述时钟网关设备，将时钟源的时钟信息转换为固定速率的IP数据报文，并用组播地址/单播地址封装所述IP数据报文，生成IP时钟信息组播/单播报文；然后通过根据所述建立的时钟同步逻辑树在IP时钟同步网络中传递所述IP数据报文，将所述时钟信息传递给分组网络设备。

因为时钟信息对同步业务的影响非常大，因此本发明在上述实施例中的基础上提供了一种IP分组时钟同步网络的备份和保护倒换的方案。需要备份的部分包括时钟源、时钟网关设备和IP分组时钟同步网络。下面分别描述各个部分的备份。

当仅仅需要实现IP分组时钟同步网络中的时钟源的备份和保护倒换时，还需要在上述实施例的基础上增加作为备用的时钟源，如图2所示：

不同的时钟同步源输入的时钟信息输入到IP分组网的时钟网关设备，时钟网关设备通过一定的机制(例如SSM机制)选定高等级的时钟源，同时锁定这个选定的时钟源，作为主用的时钟源，并根据上述实施中所描述将所述主用时钟源的时钟信息传递给分组网络的各个设备。

当作为主用的时钟源发生故障时，通过所述时钟网关设备锁定所述作为备用的时钟源的时钟信息，并依据所述锁定的时钟信息的速率生成固定转发速率的IP数据报文，并用组播/单播地址封装所述IP数据报文，生成IP时钟信息组播/单播报文；然后根据在分组网络中建立的时钟同步逻辑树，在IP时钟同步网络中将所述生成的IP时钟信息报文转发到IP分组网络中的接入设备。

所述接入设备接收到所述IP时钟信息报文后，根据所述IP时钟信息报文所携带的信息恢复出时钟信息，并将所述恢复出的时钟信息传递给终端设备。

当需要IP分组网的时钟网关设备和IP分组时钟同步网络的备份和保护倒换时，还需要在第一实施例的基础上增加作为备用的时钟源和时钟网关设备。如图3所示：

所述作为备用的时钟网关设备，用于将作为备用的时钟源的时钟信息转换为固定速率的IP数据报文，并用组播地址/单播地址封装所述IP数据报文，生成IP时钟信息组播/单播报文；然后通过根据建立的时钟同步逻辑树在IP时钟同步网络中传递所述报文，将所述时钟信息传递给分组网络设备；

正常工作的分组网络设备，获知到作为主用的时钟网关设备发生故障时，通过接收备用的时钟网关设备传送的时钟信息进行时钟同步。

当需要IP分组网的时钟网关设备和IP分组时钟同步网络的备份和保护倒换时，还需要在第一实施例的基础上增加作为备用的时钟源、时钟网关设备和分组网络设备。

所述作为备用的时钟网关设备与所述作为备用的分组网络设备间，通过组播协议或静态模式与作为备用的分组网络设备建立备用的时钟同步逻辑树，构成备用的IP时钟同步网络；

所述作为备用的时钟网关设备，将作为备用的时钟源的时钟信息转换为固定速率的IP数据报文，并用组播地址/单播地址封装所述IP数据报文，生成IP时钟信息组播/单播报文；然后通过根据所述建立的作为备用的时钟同步逻辑树在IP时钟同步网络中传递所述报文，将所述时钟信息传递给备用的分组网络设备；

正常工作的分组网络设备，获知到作为主用的IP时钟同步网络或作为主用的时钟网关设备发生故障时，通过接收备用的时钟网关设备传送的时钟信息进行时钟同步。

针对本发明所述的方法，提供了第二实施例，其核心是，通过在IP分组网络中建立以组播方式传送报文的时钟同步逻辑树，传递时钟同步信息给分组网络的各个设备。具体实施过程，如图4所示，包括：

步骤201、如图5所示，通过组播协议或静态模式在IP分组网络中建立组播方式的时钟同步逻辑树，构成IP时钟同步网络。

步骤202、时钟网关设备依据时钟源的时钟信息的速率生成固定转发速率的IP数据报文，并用组播地址封装所述IP数据报文，生成IP时钟信息组播报文；

步骤203、时钟网关设备根据所述建立的时钟同步逻辑树，在IP时钟同步网络中将所述生成的IP时钟信息组播报文转发到IP分组核心设备；

步骤204、所述核心设备复制IP时钟信息组播报文到汇聚设备；

步骤205、所述汇聚设备将所述IP时钟信息组播报文转发至IP分组网络中的接入设备。

步骤206、所述接入设备接收到所述IP时钟信息组播报文后，根据所述IP时钟信息组播报文所携带的信息，如时钟速率信息和/或组播报文的转发速率等信息恢复出时钟信息，并将所述恢复出的时钟信息通过网络时钟传递(NTR)方式或其它方式，如同步剩余时标(SRTS)、自适应时钟机制(ACM)或线路编码方式传递给终端设备，如话音设备或电路设备。

针对本发明所述的方法，提供了第三实施例，其核心是，通过在IP分组网络中建立以单播方式传送报文的时钟同步逻辑树，传递时钟同步信息给分组网络的各个设备。具体实施过程包括：

步骤301、如图6所示，通过单播协议或静态模式在IP分组网络中建立单播方式的时钟同步逻辑树，构成IP时钟同步网络。

步骤302、时钟网关设备依据时钟源的时钟信息的速率生成固定转发速率的IP数据报文，并用单播地址封装所述IP数据报文，生成IP时钟信息单播报文；

步骤303、基于在IP分组网络中建立的时钟同步逻辑树，在IP时钟同步网络中按照单播的方式将所述生成的IP时钟信息单播报文转发到IP分组核心设备；

步骤304、所述核心设备根据接收到的报文的QoS等级，将所述IP时钟信息单播报文单独放入到优先级最高的队列中，并对其优先进行处理后转发给汇聚设备；

步骤305、所述汇聚设备将所述IP时钟信息单播报文转发至IP分组网络中的接入设备。

步骤306、所述接入设备根据单播报文的特征，恢复出时钟信息，并将所述恢复出的时钟信息通过网络时钟传递NTR方式或其它方式，传递给终端设备，如话音设备或电路设备。

为了增加备份机制，从全网的角度考虑，时钟源有主用时钟源和备用时钟源，正常情况下主用的时钟网关设备锁定高等级的时钟源作为主用时钟源，然后将主用时钟信息通过组播或单播的方式放送到接入设备。当主用时钟源故障时，主用时钟网关设备会自动锁定备用时钟源，将时钟信息通过组播或单播的方式传递到接入设备，同时将时钟源信息包括时钟等级等传递给接入设备，时钟源的倒换并不影响组播树或单播树的切换。

本发明提供的第四实施例，是在第二实施例基础上增加了备份机制，其核心是，通过增加备份时钟源，实现当主用的时钟源发生故障时，利用备用时钟源的时钟信息实现分组网络设备的时钟信息同步。

下面仅仅描述其与第二实施例的不同之处。

在第二实施例的基础上增加如下步骤：

步骤401、将作为备用的时钟源的时钟信息输入到作为主用的时钟网关设备中；

步骤402、当作为主用的时钟源发生故障时，作为主用的时钟网关设备锁定所述作为备用的时钟源的时钟信息，并依据所述锁定的时钟信息的速率生成固定转发速率的IP数据报文，并用组播地址封装所述IP数据报文，生成IP时钟信息组播报文；

步骤403、根据在分组网络中建立的时钟同步逻辑树，在IP时钟同步网络中将所述生成的IP时钟信息组播报文转发到IP分组网络中的接入设备；

步骤404、所述接入设备接收到所述IP时钟信息组播报文后，根据所述IP时钟信息组播报文所携带的信息恢复出时钟信息，并将所述恢复出的时钟信息传递给终端设备，如话音设备或电路设备。

本发明提供的第五实施例，是在第三实施例的基础上增加了备份机制，其核心是，通过增加备份时钟源，实现当主用的时钟源发生故障时，利用备用时钟源的时钟信息实现分组网络设备的时钟信息同步。下面仅仅描述其与第三实施例的不同之处。

在第三实施例的基础上增加如下步骤：

步骤501、将作为备用的时钟源的时钟信息输入到作为主用的时钟网关设备中；

步骤502、当作为主用的时钟源发生故障时，作为主用的时钟网关设备锁定所述作为备用的时钟源的时钟信息，并依据时钟源的时钟信息的速率生成固定转发速率的IP数据报文，并用单播地址封装所述IP数据报文，生成IP时钟信息单播报文；

步骤503、基于在IP分组网络中建立的时钟同步逻辑树，在IP时钟同步网络中按照单播的方式将所述生成的IP时钟信息单播报文转发到接入设备。

步骤504、所述接入设备根据单播报文的特征，恢复出时钟信息，并将所述恢复出的时钟信息传递给终端设备，如话音设备或电路设备。

本发明提供的第六实施例，是在第二实施例基础上增加了备份机制，其核心是，通过增加备份时钟源和备份时钟同步网关，实现当主用的时钟同步网关发生故障时，切换到备用的时钟同步网络中，利用备用的时钟同步网关锁定备用时钟源的时钟信息，并通过建立的时钟同步逻辑树传递备用的时钟信息给分组网络中的各个设备，实现分组网络设备的时钟信息同步。

其在第二实施例基础上增加如下内容：

步骤601、作为备用的时钟网关设备依据所述作为备用的时钟源的时钟信息的速率生成固定转发速率的IP数据报文，并用组播地址封装所述IP数据报文，生成IP时钟信息组播报文；

步骤602、根据在分组网络中建立的时钟同步逻辑树，在IP时钟同步网络中将所述生成的IP时钟信息组播报文转发到IP分组网络中的接入设备；

接着执行接入设备获知作为主用的时钟网关设备发生故障的过程，包括两种方式：

第一种为采用一种类似PPP业务的Keep Alive方式来定时探测时钟网关设备，其由分组网络中的接入设备通过接收到的作为主用的时钟网关设备发送的IP数据报文中的Keep Alive报文，定时探测作为主用的时钟网关设备是否发生故障。如图7所示，正常情况下，主用时钟网关设备发送Keep Alive报文到接入设备，这个报文可以和时钟信息报文采用完全一样承载方式，承载在IP时钟信息组播报文或单播报文里，当接入设备收到这个Keep Alive消息后，可以选择响应，也可以选择不响应，是否相应可以设备针对每个接入设备进行配置。如果在一定的时间范围内(这个范围可以配置)，接入设备没有收到主用时钟网关设备发送的Keep Alice消息，接入设备认为主用时钟网关设备或IP时钟同步网主用的逻辑络链路故障了，没有办法提供时钟，这时接入设备就会选择接收另外的时钟组播/组播树接收时钟信息报文，这时切换到备用的IP时钟同步网络上。

具体实现过程包括：

步骤603、作为主用的时钟网关设备通过建立的作为主用的时钟同步逻辑树传递Keep Alive报文给接入设备；

步骤604、所述接入设备接收所述报文，如果在设定的时间范围内不能够接收到所述报文，则确定所述主用时钟网关设备或主用的IP时钟同步网的逻辑链路发生故障。

第二种为由分组网络中的接入设备通过监控主用的IP时钟同步网络输入的时钟同步报文信息，判断作为主用的时钟网关设备或作为主用的IP时钟同步网是否发生故障。这种方式将时钟网关设备和IP时钟同步逻辑网络故障统一看待，通过监控时钟输入信息来决定是否要切换时钟锁定输入源。具体实现过程包括：

步骤605、接入设备监控主用的IP时钟同步网络上是否有时钟信息输入，若有，则保持锁定的主用的IP时钟同步网络；否则，执行步骤606；

步骤606、判断时钟信息丢失的时间是否超出设定的时间，若超出，则确定所述作为主用的主用时钟网关设备或主用的IP时钟同步网的逻辑链路发生故障，否则继续执行步骤606。

当接入设备获知到作为主用的时钟网关设备发生故障时，则通过建立的时钟同步逻辑树接收备用的时钟网关设备传递的IP时钟信息组播报文，然后根据所述IP时钟信息组播报文所携带的信息恢复出备用时钟信息，并将所述恢复出的时钟信息传递给终端设备。具体包括：

步骤607、当接入设备获知作为主用的时钟网关设备发生故障时，则通过建立的时钟同步逻辑树接收备用的时钟网关设备传递的IP时钟信息组播报文，然后根据所述IP时钟信息组播报文所携带的信息恢复出备用时钟信息，并将所述恢复出的时钟信息传递给终端设备。

本发明提供的第七实施例，是在第二实施例基础上增加了备份机制，其核心是，通过增加备份时钟源、备份时钟同步网关和备用的分组网络设备建立备用的组播方式的时钟同步逻辑树，构成备用的时钟同步网络，实现当主用的时钟同步网关发生故障时，切换到备用的时钟同步网络中，利用备用的时钟同步网关锁定备用时钟源的时钟信息，并通过备用的时钟同步网络中的备用的时钟同步逻辑树传递备用的时钟信息给分组网络中的各个设备，实现分组网络设备的时钟信息同步。

其方案是在第二实施例基础上增加如下内容：

步骤705、在分组网络中建立作为备用的时钟同步逻辑树；

步骤706、作为备用的时钟网关设备依据所述作为备用的时钟源的时钟信息的速率生成固定转发速率的IP数据报文，并用组播地址封装所述IP数据报文，生成IP时钟信息组播报文；

步骤707、根据在分组网络中建立的备用时钟同步逻辑树，在IP时钟同步网络中将所述生成的IP时钟信息组播报文转发到IP分组网络中的接入设备；

接着，执行接入设备获知作为主用的时钟网关设备发生故障的过程，具体实现与第六实施例中的相关内容雷同，不再详细描述。

当接入设备获知到作为主用的时钟网关设备或作为主用的时钟同步网络发生故障时，则通过建立的备用的时钟同步逻辑树接收备用的时钟网关设备传递的IP时钟信息组播报文，然后根据所述IP时钟信息组播报文所携带的信息恢复出备用时钟信息，并将所述恢复出的时钟信息通过备用的时钟同步逻辑树传递给终端设备。具体包括：

步骤708、当接入设备获知到作为主用的时钟网关设备或作为主用的时钟同步网络发生故障时，则通过建立的备用的时钟同步逻辑树接收备用的时钟网关设备传递的IP时钟信息组播报文，然后根据所述IP时钟信息组播报文所携带的信息恢复出备用时钟信息，并将所述恢复出的时钟信息传递给终端设备。

本发明提供的第八实施例，是在第三实施例基础上增加了备份机制，其核心是，通过增加备份时钟源和备份时钟同步网关，实现当主用的时钟同步网关发生故障时，切换到备用的时钟同步网络中，利用备用的时钟同步网关锁定备用时钟源的时钟信息，并通过建立的时钟同步逻辑树传递备用的时钟信息给分组网络中的各个设备，实现分组网络设备的时钟信息同步。

其在第三实施例基础上增加如下内容：

步骤801、备用的时钟网关设备依据作为备用的时钟源的时钟信息的速率生成固定转发速率的IP数据报文，并用单播地址封装所述IP数据报文，生成IP时钟信息单播报文；

步骤802、基于在IP分组网络中建立的时钟同步逻辑树，在IP时钟同步网络中按照单播的方式将所述生成的IP时钟信息单播报文转发到IP分组网络中的接入设备；

接着，执行接入设备获知作为主用的时钟网关设备发生故障的过程，具体实现与第六实施例中的相关内容雷同，不再详细描述。

当接入设备获知到作为主用的时钟网关设备发生故障时，则通过建立的时钟同步逻辑树接收备用的时钟网关设备传递的IP时钟信息单播报文，然后根据所述IP时钟信息单播报文所携带的信息恢复出备用时钟信息，并将所述恢复出的时钟信息传递给终端设备。具体包括：

步骤803、当接入设备获知到作为主用的时钟网关设备发生故障时，接入设备通过建立的时钟同步逻辑树接收备用的时钟网关设备传递的IP时钟信息单播报文，然后根据单播报文的特征，恢复出时钟信息，并将所述恢复出的时钟信息传递给终端设备。

本发明提供的第九实施例，是在第三实施例基础上增加了备份机制，其核心是，通过增加备份时钟源、备份时钟同步网关和备用的分组网络设备建立备用的单播方式的时钟同步逻辑树，构成备用的时钟同步网络，实现当主用的时钟同步网关发生故障时，切换到备用的时钟同步网络中，利用备用的时钟同步网关锁定备用时钟源的时钟信息，并通过备用的时钟同步网络中的备用的时钟同步逻辑树传递备用的时钟信息给分组网络中的各个设备，实现分组网络设备的时钟信息同步。

其在第三实施例的基础上增加如下内容：

步骤905、在分组网络中建立作为备用的时钟同步逻辑树；

步骤906、作为备用的时钟网关设备依据所述作为备用的时钟源的时钟信息的速率生成固定转发速率的IP数据报文，单播地址封装所述IP数据报文，生成IP时钟信息单播报文，生成IP时钟信息单播报文；

步骤907、基于在IP分组网络中建立的时钟同步逻辑树，在IP时钟同步网络中按照单播的方式将所述生成的IP时钟信息单播报文转发到IP分组网络中的接入设备。

然后，执行接入设备获知作为主用的时钟网关设备发生故障的过程，具体实现与第六实施例中的相关内容雷同，不再详细描述。

当接入设备获知到作为主用的时钟网关设备或作为主用的时钟同步网络发生故障时，则通过建立的备用的时钟同步逻辑树接收备用的时钟网关设备传递的IP时钟信息单播报文，然后根据所述IP时钟信息单播报文的特征恢复出备用时钟信息，并将所述恢复出的时钟信息通过备用的时钟同步逻辑树传递给终端设备。具体包括：

步骤908、当接入设备获知到作为主用的时钟网关设备或作为主用的时钟同步网络发生故障时，则通过建立的作为备用的时钟同步逻辑树接收备用的时钟网关设备传递的IP时钟信息单播报文，然后根据单播报文的特征，恢复出时钟信息，并将所述恢复出的时钟信息传递给终端设备。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明在IP分组网络中建立时钟同步逻辑树，构成IP时钟同步网络；通过时钟网关设备将时钟信息转换为IP数据报文，并通过根据所述建立的时钟同步逻辑树在IP时钟同步网络中传递所述IP数据报文，将所述时钟信息传递给分组网络中的设备。通过本发明，不需要新建一套同步定时网络，就能够在IP分组网络上提供时钟同步信息，从而降低了建网成本；而且本发明将数据网和电路网完全统一，从而使维护更加方便。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (18)

1、一种通过分组网络提供时钟同步信息的方法，其特征在于，包括：

A、在IP分组网络中建立时钟同步逻辑树，构成IP时钟同步网络；

B、通过时钟网关设备将时钟信息转换为IP数据报文，并通过根据所述建立的时钟同步逻辑树在IP时钟同步网络中传递所述IP数据报文，将所述时钟信息传递给分组网络中的设备。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A具体包括：

A1、通过组播协议或静态模式在IP分组网络中建立组播方式的时钟同步逻辑树，构成IP时钟同步网络；

或，

A2、通过单播协议或静态模式在IP分组网络中建立单播方式的时钟同步逻辑树，构成IP时钟同步网络。

3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤B具体包括：

B1、时钟网关设备依据时钟源的时钟信息的速率生成固定转发速率的IP数据报文，并用组播地址封装所述IP数据报文，生成IP时钟信息组播报文；

B2、根据所述建立的时钟同步逻辑树在IP时钟同步网络中将所述生成的IP时钟信息组播报文转发到IP分组网络中的接入设备。

B3、所述接入设备接收到所述IP时钟信息组播报文后，根据所述IP时钟信息组播报文所携带的信息恢复出时钟信息，并将所述恢复出的时钟信息传递给终端设备；

或，

B4、时钟网关设备依据时钟源的时钟信息的速率生成固定转发速率的IP数据报文，并用单播地址封装所述IP数据报文，生成IP时钟信息单播报文；

B5、基于在IP分组网络中建立的时钟同步逻辑树，在IP时钟同步网络中按照单播的方式将所述生成的IP时钟信息组播报文转发到IP分组网络中的接入设备。

B6、所述接入设备根据单播报文的特征，恢复出时钟信息，并将所述恢复出的时钟信息传递给终端设备。

4、根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤B3中，所述携带的信息包括：时钟速率信息和/或组播报文的转发速率。

5、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤B还包括：

B7、将作为备用的时钟源的时钟信息输入到所述时钟网关设备中；

B8、当作为主用的时钟源发生故障时，所述时钟网关设备锁定所述作为备用的时钟源的时钟信息，并依据所述锁定的时钟信息的速率生成固定转发速率的IP数据报文，并用组播地址封装所述IP数据报文，生成IP时钟信息组播报文；

B9、根据在分组网络中建立的时钟同步逻辑树，在IP时钟同步网络中将所述生成的IP时钟信息组播报文转发到IP分组网络中的接入设备；

B10、所述接入设备接收到所述IP时钟信息组播报文后，根据所述IP时钟信息组播报文所携带的信息恢复出时钟信息，并将所述恢复出的时钟信息传递给终端设备；

或，

B11、将作为备用的时钟源的时钟信息输入到所述时钟网关设备中；

B12、当作为主用的时钟源发生故障时，所述时钟网关设备锁定所述作为备用的时钟源的时钟信息，并依据时钟源的时钟信息的速率生成固定转发速率的IP数据报文，并用单播地址封装所述IP数据报文，生成IP时钟信息单播报文；

B13、基于在IP分组网络中建立的时钟同步逻辑树，在IP时钟同步网络中按照单播的方式将所述生成的IP时钟信息组播报文转发到接入设备。

B14、所述接入设备根据单播报文的特征，恢复出时钟信息，并将所述恢复出的时钟信息传递给终端设备。

6、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤B还包括：

B15、在分组网络中建立作为备用的时钟同步逻辑树；

B16、作为备用的时钟网关设备依据所述作为备用的时钟源的时钟信息的速率生成固定转发速率的IP数据报文，并用组播地址封装所述IP数据报文，生成IP时钟信息组播报文；

B17、根据在分组网络中建立的备用时钟同步逻辑树，在备用的IP时钟同步网络中将所述生成的IP时钟信息组播报文转发到IP分组网络中的接入设备；

B18、当接入设备获知作为主用的时钟网关设备或主用的IP时钟同步网络发生故障时，则通过建立的作为备用的时钟同步逻辑树接收备用的时钟网关设备传递的IP时钟信息组播报文，然后根据所述IP时钟信息组播报文所携带的信息恢复出备用时钟信息，并将所述恢复出的时钟信息传递给终端设备；

或，

B19、在分组网络中建立作为备用的时钟同步逻辑树；

B20、作为备用的时钟网关设备依据作为备用的时钟源的时钟信息的速率生成固定转发速率的IP数据报文，并用单播地址封装所述IP数据报文，生成IP时钟信息单播报文；

B21、基于在IP分组网络中建立的备用的时钟同步逻辑树，在备用的IP时钟同步网络中按照单播的方式将所述生成的IP时钟信息单播报文转发到IP分组网络中的接入设备；

B22、当接入设备获知作为主用的时钟网关设备或主用的IP时钟同步网络发生故障时，则通过建立的作为备用的时钟同步逻辑树接收备用的时钟网关设备传递的IP时钟信息单播报文，然后根据单播报文的特征，恢复出时钟信息，并将所述恢复出的时钟信息传递给终端设备。

7、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤B还包括：

B23、作为备用的时钟网关设备依据所述作为备用的时钟源的时钟信息的速率生成固定转发速率的IP数据报文，并用组播地址封装所述IP数据报文，生成IP时钟信息组播报文；

B24、根据在分组网络中建立的时钟同步逻辑树，在IP时钟同步网络中将所述生成的IP时钟信息组播报文转发到IP分组网络中的接入设备；

B25、当接入设备获知作为主用的时钟网关设备发生故障时，则通过建立的时钟同步逻辑树接收备用的时钟网关设备传递的IP时钟信息组播报文，然后根据所述IP时钟信息组播报文所携带的信息恢复出备用时钟信息，并将所述恢复出的时钟信息传递给终端设备；

或，

B26、作为备用的时钟网关设备依据作为备用的时钟源的时钟信息的速率生成固定转发速率的IP数据报文，并用单播地址封装所述IP数据报文，生成IP时钟信息单播报文；

B27、基于在IP分组网络中建立的时钟同步逻辑树，在IP时钟同步网络中按照单播的方式将所述生成的IP时钟信息单播报文转发到IP分组网络中的接入设备；

B28、当接入设备获知作为主用的时钟网关设备发生故障时，则通过建立的时钟同步逻辑树接收备用的时钟网关设备传递的IP时钟信息单播报文，然后根据单播报文的特征，恢复出时钟信息，并将所述恢复出的时钟信息传递给终端设备。

8、根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，在所述步骤B18、步骤B22、步骤B25或步骤B28之前还包括：

B29、接入设备通过接收到的作为主用的时钟网关设备发送的IP数据报文中的Keep Alive报文，定时探测作为主用的时钟网关设备或作为主用的IP时钟同步网是否发生故障；

或，

B30、接入设备通过监控主用的IP时钟同步网络输入的时钟同步报文信息，判断作为主用的时钟网关设备或作为主用的IP时钟同步网是否发生故障。

9、根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述步骤B29具体包括：

B291、作为主用的时钟网关设备通过建立的作为主用的时钟同步逻辑树传递Keep Alive报文给接入设备；

B292、所述接入设备接收所述报文，如果在设定的时间范围内不能够接收到所述报文，则确定所述主用时钟网关设备或主用的IP时钟同步网的逻辑链路发生故障。

10、根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述步骤B30具体包括：

B301、接入设备监控主用的IP时钟同步网络上是否有时钟信息输入，若有，则保持锁定的主用的IP时钟同步网络；否则，执行步骤B242；

B302、判断时钟信息丢失的时间是否超出设定的时间，若超出，则确定所述作为主用的主用时钟网关设备或主用的IP时钟同步网的逻辑链路发生故障。

11、根据权利要求3、5、6或7所述的方法，其特征在于，所述步骤B2、B9、B17或B24具体包括：

C1、时钟网关设备根据所述建立的时钟同步逻辑树，在IP时钟同步网络中将所述生成的IP时钟信息组播报文转发到IP分组核心设备；

C2、所述核心设备复制IP时钟信息组播报文到汇聚设备；

C3、所述汇聚设备将所述IP时钟信息组播报文转发至IP分组网络中的接入设备。

12、根据权利要求3、5、6或7所述的方法，其特征在于，所述步骤B5、B13、B21或B27具体包括：

D1、基于在IP分组网络中建立的时钟同步逻辑树，在IP时钟同步网络中按照单播的方式将所述生成的IP时钟信息单播报文转发到IP分组核心设备；

D2、所述核心设备根据接收到的报文的QoS等级，将所述IP时钟信息单播报文单独放入到优先级最高的队列中，并对其优先进行处理后转发给汇聚设备；

D3、所述汇聚设备将所述IP时钟信息单播报文转发至IP分组网络中的接入设备。

13、根据权利要求3、5、6或7所述的方法，其特征在于，步骤B3、B6、B10、B14、B18、B22、B25或步骤B28中，将所述恢复出的时钟信息传递给终端设备的过程，具体包括：

将所述恢复出的时钟通过网络时钟传递NTR方式、同步剩余时标SRTS、自适应时钟机制ACM或线路编码方式，传递给终端设备。

14、一种通过分组网络提供时钟同步信息的***，其特征在于，包括：时钟源、时钟网关设备和分组网络设备；

所述时钟网关设备与所述分组网络设备间，与分组网络设备建立时钟同步逻辑树，构成IP时钟同步网络；

所述时钟网关设备，将时钟源的时钟信息转换为IP数据报文，在IP时钟同步网络中传递所述IP数据报文，并将所述时钟信息传递给分组网络设备。

15、根据权利要求14所述的***，其特征在于：

还包括作为备用的时钟源；

所述备用的时钟源，在主用的时钟源发生故障时，通过时钟网关设备锁定所述作为备用的时钟源的时钟信息。

16、根据权利要求14所述的***，其特征在于：

还包括作为备用的时钟源和备用的时钟网关设备；

所述作为备用的时钟网关设备，将作为备用的时钟源的时钟信息转换为IP数据报文，并根据所述报文将所述时钟信息传递给分组网络设备；

正常工作的分组网络设备，用于获知作为主用的时钟网关设备是否发生故障，并当获知到发生故障时，接收备用的时钟网关设备传送的时钟信息，并通过所述时钟信息进行全网的时钟同步。

17、根据权利要求14所述的***，其特征在于：

还包括作为备用的时钟源、备用的时钟网关设备和备用的分组网络设备；

所述作为备用的时钟网关设备与所述作为备用的分组网络设备间，通过组播/单播协议或静态模式与作为备用的分组网络设备建立备用的时钟同步逻辑树，构成备用的IP时钟同步网络；

所述作为备用的时钟网关设备，用于将作为备用的时钟源的时钟信息转换为IP数据报文，并封装所述IP数据报文，生成IP时钟信息组播/单播报文；然后在IP时钟同步网络中传递所述报文，将所述时钟信息传递给备用的分组网络设备；

正常工作的分组网络设备，用于获知作为主用的IP时钟同步网络或作为主用的时钟网关设备是否发生故障，并当获知到发生故障时，接收备用的时钟网关设备通过备用的时钟同步逻辑树传送的时钟信息，并通过所述时钟信息进行全网的时钟同步。

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